Konuyu Oyla:
  • Derecelendirme: 0/5 - 0 oy
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Nanoteknoloji nedir?
#1
Star 
Nanoteknoloji, maddenin atomikmoleküler ayrıca supramoleküler seviyede kontrolüdür.

Nanoteknolojinin ayrıca bugün moleküler nanoteknoloji olarak bahsedilen en eski ve yaygın tanımı, tam olarak ‘makroölçek ürünlerinin imalatı için atomların ve moleküllerin kontrolünün belirli bir amacını ifade etmektedir. Nanoteknolojinin daha genel tanımı sonradan National Nanotechnology Initiative tarafından yapılmıştır. National Nanotechnology Initiative, nanoteknolijiyi ‘en az bir boyutunun büyüklüğü 1’den 100 nanometreye kadar olan maddenin kontrolü’ olarak tanımlar. Bu tanım şu gerçeği gösteriyor ki; kuantum mekaniği etkileri bu kuantum-alan ölçeğinde önemlidir. Bu yüzden tanım belirli bir teknolojik amaçtan çok, verilen büyüklük sınırının altında oluşan maddenin özel niteliklerini ele alan tüm teknoloji ve araştırma türlerini kapsayan bir araştırma kategorisine dönüştü. Bu yüzden “nanoteknolojileri”nin ve “nanoölçek teknolojileri”nin çoğul formunun ‘ortak özelliği büyüklük olan geniş bir dizi araştırma ve uygulamaları ifade ettiğine sıkça rastlanır. Potansiyel uygulamaların (endüstriyel ve askeri dahil) çeşitliliği yüzünden devletler nanoteknoloji araştırmaları için milyarlarca dolar yatırım yaptı. National Nanotechnology Initiative dolayısıyla ABD 3.7 milyar dolar yatırım yaptı. Avrupa Birliği 1,2 milyar dolar ve Japonya 750 milyon dolar yatırım yaptı.
Nanoteknoloji büyüklükle tanımlandığı için yer bilimi, organik kimya, moleküler biyoloji, yarı iletken fiziği, mikro fabrikasyon gibi bilim alanlarını içerir ve doğal olarak çok geniştir. İlgili araştırma ve uygulamalar da aynı şekilde çeşitlidirler. Atomik olmayan aygıt fiziğinin uzantılarından temelleri moleküler kendinden montaj olan tamamen yeni yaklaşımlara, nanoölçekteki boyutlarıyla yeni materyaller geliştirmekten atomik ölçekteki maddenin direkt kontrolüne kadar çeşitlilik gösterirler.
Bugünlerde bilim adamları nanoteknolojinin olası sonuçları üzerinde tartışıyorlar. Nanoteknoloji ilaç, elektronik, biyomalzeme ve enerji üretiminde olduğu gibi geniş uygulama yelpazesiyle birçok araç ve madde yaratabilir. Diğer yandan, nanoteknoloji her yeni teknolojinin yarattığı sorunların çoğunu yaratabilir; bunlara zehirlilik, nanomaddelerin çevresel etkisi ve bunların küresel ekonomiye olası etkisi ve çeşitli kıyamet günü senaryoları şüpheleri gibi kaygılar örnek verilebilir. Bu kaygılar savunma grupları ve hükümet arasında nanoteknoloji için özel bir düzenlemenin garanti olup olmadığı konusunda tartışmaya neden oldu.


Comparison_of_nanomaterials_sizes.jpg

Tarihi
Nanoteknolojiyi besleyen ilk kavramlar, ünlü fizikçi Richard Feynman tarafından atomların direkt kontrolü aracılığıyla bir sentezin olasılığından bahsettiği konuşması There's Plenty of Room at the Bottom sırasında tartışılmıştır. “Nanoteknoloji” terimi ilk kez 1974’te Norio Taniguchi tarafından kullanılmıştır. Yine de çok bilinmiyordu.
Feyman’ın kavramlarından etkilenen K. Eric Drexler, “nanoteknoloji” terimini bağımsız olarak 1986’da kitabı Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology’de kullanmıştır. Bu kitap, hem kendinin hem diğer kestirilmiş karmaşıklık maddelerinin atomik kontrol ile bir kopyasını oluşturabilecek nano-ölçek çevirici fikrini öne sürmüştür. Drexler ayrıca 1986’da nanoteknoloji kavramları ve sonuçları hakkında toplum bilinci oluşturmak için The Foresight Institute (Öngörü Enstitüsü) ‘nü kurmuştur.
Bu şekilde, 1980lerde nanoteknolojinin bilim dalı olarak ortaya çıkması, teorik ve kamu işlerinin birleşmesiyle olmuştur. Bu birleşim, nanoteknoloji için ve maddenin atomik kontrolüne biraz daha dikkat çeken yüksek görünürlüklü deneysel gelişmeler için kavramsal bir çerçeve geliştirmiş ve yaygınlaştırmıştır.
Örneğin; 1981’de tarama tünelleme mikroskobunun icadı atom ve bağların daha önce yapılandan farklı bir şekilde görüntülenmesini sağlamıştır, ve 1989’da atomların kontrolünde başarılı bir şekilde kullanılmıştır. IBM Zurich Research Laboratory’da mikroskobu geliştiren Gerd Binnig ve Heinrich Rohrer 1986’da Fizik dalında Nobel Ödülü aldı. Ayrıca Binnig, Quate ve Gerber o yıl analog atomsal kuvvet mikroskobunu bulmuştur.

Fulerinler 1985’te birlikte Kimya dalında Nobel Ödülü kazanan Harry Kroto, Richard Smalley, ve Robert Curl tarafından keşfedilmiştir. C60 ilk başta nanoteknoloji olarak tanımlanmamıştır; bu terim, nano-ölçek elektroniği ve araçları için olası uygulamalar öneren ilgili grafen tüpleri (karbon nanotüpleri veya Bucky tüpleri) ile daha sonraki çalışmaya ilişkin kullanılmıştır.
2000'li yılların başında, biriken alan hem anlaşmazlığa hem ilerlemeye sebep olan bilimsel, siyasi ve ticari dikkati arttırdı. Anlaşmazlıklar, Royal Society’nin nanoteknoloji hakkındaki raporu tarafından ispat edilen nanoteknoloji tanımları ve olası sonuçlarına ilişkin ortaya çıkmıştır. Moleküler nanoteknoloji taraftarları tarafından planlanan uygulamaların uygulanılabilirliğine ilişkin karşı görüşler ortaya atıldı. Bu tartışmalar 2001 ve 2003 yılında Drexler ve Smalley arasında bir kamu tartışmasında doruk noktasına ulaşmıştır.
Bu sırada, nano-ölçek teknolojilerindeki gelişmelere dayanan ürünlerin ticarileşmesi başladı. Bu ürünler nanomateryallerin dökme uygulamalarıyla sınırlıdır ve maddenin atomik kontrolünü içermemektedir. Bazı örnekler; gümüş nanoparçacıkların anti-bakteriyel bir madde ve nanoparçacık temelli şeffaf güneş kremleri olarak kullanılması, ve karbon nanotüplerin leke tutmaz tekstil ürünleri için kullanılması için Gümüş Nano platformu içermektedir.
Devletler, ABD’ de nanoteknolojinin büyüklüğe dayalı tanımını formülize eden ve nano-ölçek araştırmaları üzerine fon kuran National Nanotechnology Initiative ile başlayarak nanoteknoloji araştırmalarını desteklemeye ve finanse etmeye başladılar.
2000'li yılların ortalarına doğru yeni ve bilimsel ilgi gelişmeye başladı. Maddenin atomik hassas kontrolü üzerine odaklanan, ayrıca var olan ve tasarlanmış kapasiteler, amaçlar ve uygulamaları tartışan nanoteknoloji yol haritaları üretmek için projeler ortaya çıktı.

Daha büyükten daha küçüğe: materyaller bakış açısı
Sistemin büyüklüğü azaldıkça bazı olaylar belirgin hale gelmektedir. Bu olaylar kuantum mekanik etkilerini olduğu gibi istatistiksel mekanik etkileri de içerir; örneğin, katı maddenin elektronik özelliklerinin parçacık büyüklüğündeki çok büyük azalmalar ile değiştirildiği “kuantum boyut etkisi”. Bu etki makro boyutlardan mikro boyutlara gitmeyle ortaya çıkmaz. Bununla beraber, nanometre aralığına (genellikle 100 nanometre aralık ya da daha az) ulaşıldığında kuantum etkileri daha büyük hale gelebilir. Buna kuantum alanı denir. Ek olarak, makroskobik sistemlere nazaran birçok fiziksel (mekanik, elektriksel, optik, vb.) özellikler değişir. Materyallerin mekanik, termal ve katalitik özelliklerini değiştiren oranı yükselten yüzey alanındaki artış buna bir örnektir. Nano-ölçekteki difüzyon ve reaksiyonlar, hızlı iyon taşımalı nanoaygıtlar ve nano-yapı materyalleri genellikle nanoiyonikler olarak tanımlanır. Nanosistemlerin mekanik özellikleri nanomekanik araştırmalarının ilgi alanıdır. Nanomateryalleirn katalitik faaliyeti ayrıca biyomateryaller ile etkileşimlerinde olası riskler oluşturur.

Nano-ölçeğe düşürülen materyaller, eşsiz uygulamalara olanak vererek, makro-ölçekte gösterdiği özelliklere nazaran farklı özellikler gösterebilir. Örneğin; opak maddeler şeffaf hale gelebilir (bakır); kararlı maddeler yanıcı hale gelebilir (alüminyum); çözünmeyen maddeler çözünür hale gelebilir (altın). Altın gibi normal ölçeklerde kimyasal olarak inert olan bir madde, nano-ölçekte potansiyel kimyasal katalizör işlevi görebilir. Nanoteknolojiye ilginin çoğu maddenin nano-ölçekte gösterdiği kuantum ve yüzey olaylarından kaynaklanmaktadır.
Ara
Cevapla


Konu ile Alakalı Benzer Konular
Konular Yazar Yorumlar Okunma Son Yorum
Star Robotik nedir? muhacir 0 26 21-09-2018, Saat: 07:13
Son Yorum: muhacir
Star Biyoteknoloji nedir? muhacir 0 25 21-09-2018, Saat: 07:06
Son Yorum: muhacir

Hızlı Menü:


Konuyu Okuyanlar: 1 Ziyaretçi